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LPMI - option IREELProblématique des systèmes temps réel - 2005

Marie-Agnès Peraldi-Frati

Problématique des systèmes

temps réel LPSIL

Option Informatique

Embarquée

et Réseaux sans Fil

Marie-Agnès Peraldi-Frati

Mise en oeuvre des STR 30h

• Approche Asynchrone • Ordonnancement TR • RTLinux

Cours IREEL

Mise en oeuvre des STR 30h

• L'Approche synchrone • Vérification • Simulation

Problématique des STR 15h

UML Temps réel 30h

Réseaux sans fil 30h

Réseaux filaires 15h

• FIP •OSEK • CAN •Wan:GSM GPRS •LAN:802.11 •PANBluetooth

Administration de système linux

30h -

Installation

- configurationOS embarqué 15h - Windows CE ? - Linux embarqué ?

Programmation JavaCArd 9h

LPMI - option IREELProblématique des systèmes temps réel - 2005

Marie-Agnès Peraldi-Frati

Où se situe le Temps Réel ?

Informatique

Génie Logiciel

langage C, C++ concurrence architecture

Electronique

transducteurs interface

Automatique

asservissements filtres numériques systèmes informatiques temps-réel

Triangle de réussite

Equipe compétente, rigoureuse, bien coordonnée, à l'aise avec les abstractions, les concepts, tout en ayant les connaissances approfondiesdans le domaine de l'application

HUMAIN

FORMATION

Méthodologie efficace

produisant des modèles performants, fiables, évolutifs, faciles à maintenir. Maîtrise des fondements de la modélisation objet.

Actualisation continue des connaissances

sur les produits existants (réutilisation effective)

OUTIL et NOTATION

Outil de développement

approprié ,facilitant la mise à jour, l'exploitation, la compréhension intuitive, la communication, la documentation LPMI - option IREELProblématique des systèmes temps réel - 2005

Marie-Agnès Peraldi-Frati

Plan du cours

•Concepts de base pour le temps réel • Problématique par domaines d'applications • Conception de systèmes temps réel - Commande numérique - Système logique - Entrées - Sorties - horloge - Approches Asynchrone /Synchrone • Résumé • Références

Définition du Temps réel

On qualifie de temps réelune application

mettant en oeuvre un système informatique dont le comportement est conditionnépar l'évolution dynamiquede l'état du procédé qui lui est connecté.

Ce système informatique est alors chargé de

suivre ou de piloter ce procédé en respectant des contraintes temporelles définies dans le cahier des charges de l'application.

Jean-Pierre ELLOY, 1991

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Marie-Agnès Peraldi-Frati

Définition du Temps réel

-La validité du traitementdépend • du résultat des calculs • des instants auxquels ces résultats sont attendus • du respect de la causalité

Attention !!

rapiditén'implique pastemps réel

Classification du temps réel:

caractéristiques temporelles

Classification du temps réel : échéances

(deadline)

Soft Realtime:

• le résultat du traitement a encore une utilité après l'échéance.

Hard Realtime:

• le résultat du traitement n 'a pas de validité après l 'échéance • Le non respect des échéances peut avoir des conséquences catastrophiques pour l 'environnement (hommes, équipements ...). LPMI - option IREELProblématique des systèmes temps réel - 2005

Marie-Agnès Peraldi-Frati

Contraintes Temporelles Relatives

Temps réel à contraintes relatives" soft real-time » • Le non-respect des contraintes temporelles ne conduit pas à un mauvais fonctionnement • Il induit juste certainesnuisances •coût supplémentaire •agacement des opérateurs (temps de réponse) imprécisions admissibles...

Temps réel à

contraintes mixtes" firm real-time »

Contraintes Temporelles Strictes

Temps réel à contraintes strictes" hard real-time » • Le respect des contraintes temporelles est indispensable au bon fonctionnement. • Le non-respect conduit • à des résultats inexploitables • à des risquespour la mission, le système ou son environnement LPMI - option IREELProblématique des systèmes temps réel - 2005

Marie-Agnès Peraldi-Frati

Contraintes strictes/relatives/fermes

• Résultat sans intérêt • Dangereux• Croissance du coût avec le retard coût tempscoût temps •Pire cas•Performance en moyenne

Coût du dépassement de l'échéance :

Analyse :

Quantification des contraintes

temporelles 1 s

1 μμμμs

10 μμμμs

100 μμμμs

1 ms 10 ms

100 ms

Systèmes

audio et vidéo

Simulation

Simulation

de vol

Contrôle

des procédés industriels

Détection

d 'incendie

Diagnostic

médical

Contrôle

Automobile

Télémétrie,

mesure LPMI - option IREELProblématique des systèmes temps réel - 2005

Marie-Agnès Peraldi-Frati

Mesure de performance :

Vue classique

CPU • Fonction de : • la performance CPU.

Mesure de performance :

Vue par un ingénieur

CPU • Fonction de : • la performance CPU, • les compilateurs

CacheMémoire

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Marie-Agnès Peraldi-Frati

Mesure de performance :

Vue par un ingénieur spécialisé

CPU • Fonction de : • la performance CPU, • les compilateurs • l'OS

CacheMémoire

I/O

Mesure de performance :

Vue par un ingénieur en systèmes embarqués CPU • Fonction de : • la performance CPU, • les compilateurs • l'OS

Mémoire

Mémoire

Conversion

D/AConversion

A/D

Interface

Homme Machine

Microcontrôleur

• Le coût • Taille mémoire • Entrées / Sorties LPMI - option IREELProblématique des systèmes temps réel - 2005

Marie-Agnès Peraldi-Frati

Mesure de performance :

Vue par un ingénieur en systèmes embarqués

Logiciel

Interface

Homme Machine

CPU

Mémoire

Conversion

D/AConversion

A/D

Microcontrôleur

CapteursActionneurs

Outils de

diagnostique

Backup électromagnétique

Environnement

Classification des systèmes

temps réel

Réactif

Transformationnel

Interactif

Caractéristique comportementale

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Marie-Agnès Peraldi-Frati

Classification des systèmes temps réel

•Réactifs: - interactions permanentes avec l'environnement - En réponse aux stimulile système provoque des réactions - Le système ne travaille que lors de l'élaboration des réactions - les instants de production des résultats sont contraints par la dynamique du procédé •Transformationnels - Faible couplage avec l'environnement. - Les données en entrée sont prises à l'initiative du système. - Les résultats sont engendrés à l'initiative du système. - Les traitements internes sont généralement importants (traitements algorithmiques). •Interactifs - les stimuli provoquent des réactions - leur prise en compte reste à l'initiative du système

Nature des traitements

• Sporadiques - Arrêt d'urgence - Changement de mode de fonctionnement - Traitement par interruption • Périodiques - Acquisition de capteurs (image, poids, température) - Calcul de position - Calcul de consigne LPMI - option IREELProblématique des systèmes temps réel - 2005

Marie-Agnès Peraldi-Frati

Interactions Procédé

Environnement

• Informations échangées entre procédé et système reflétant l'état du procédé et acquises sur ordre du système informatique de pilotage. • les événements: grandeurs signalant des transitions d'état (au sens discret du terme) du procédé et émises • les mesures: grandeurs par le procédé.quotesdbs_dbs4.pdfusesText_7

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